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能谱CT基物质分解算法研究

能谱CT基物质分解算法研究

作者：卢子鹏东北大学

学位级别：硕士

计算机断层成像技术（Computed Tomography）在医学诊断中起着重要的作用,能谱CT成像技术是传统CT的进一步发展。传统CT只利用X射线的衰减信息而忽略能谱信息,只能获得扫描组织的形态学结构图像。能谱CT充分考虑了 X射线的衰减信息和能... 详细信息

计算机断层成像技术（Computed Tomography）在医学诊断中起着重要的作用,能谱CT成像技术是传统CT的进一步发展。传统CT只利用X射线的衰减信息而忽略能谱信息,只能获得扫描组织的形态学结构图像。能谱CT充分考虑了 X射线的衰减信息和能谱信息,能够同时到得到扫描组织的形态学结构图像和化学组织成分图像,从而进行化学组织成分分析。因此能谱CT成像技术在临床诊断上具有重要意义。能谱CT基物质分解算法主流的模型是基物质分解模型,算法的核心关键是求出基物质分解系数投影值,这既是能谱CT成像算法的重点,也是难点。通过能谱CT基物质分解算法对高低能投影数据进行分解,得到沿着每一条射线束上的分解系数投影值,然后通过传统的CT重建算法比如FBP滤波反投影重建得到基物质的分解系数图像,再重建得到各个能量下的单能量图像,去除图像伪影。同时也可以重建特定区域物质的线性衰减系数曲线、电子密度图像、原子序数图像,进行组织化学物质成分分析。在本课题中,通过MATLAB编程工具和GATE模拟软件来产生能谱CT的高低能投影数据。本论文使用经典算法基于投影匹配的X射线双能谱投影分解算法来实现基物质分解,并且立足于现有经典分解算法的基础上,改进不足,提高计算效率和精度,提出了三种改进算法,也就是基于投影匹配的X射线双能谱加速投影分解算法。同时本论文中也提出了基物质分解的新思路,给出了新的基物质分解算法--基于梯度下降法的双能谱CT投影分解算法和基于遗传算法的双能谱CT投影分解算法。实验结果表明,经典算法可以得到很好的分解效果;改进算法效率优于经典算法,并且达到经典算法的计算精度:梯度下降分解算法在效率和精度方面都优于经典算法;遗传算法计算效率较低,能得到分解比较好结果。由于基于投影匹配分解算法重建的结果存在环状伪影,因此使用TV全变差算法进行降噪。同时把基于双能谱的基物质分解算法引申推广到多能谱CT分解,对多能谱CT采集得到的数据实现多能重建。

关键词：基物质分解能谱CT 投影匹配梯度下降遗传算法

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基于梯度下降法的双能CT双物质分解算法

东北大学学报（自然科学版） 2017年第7期38卷 936-940页

作者：滕月阳郑孙易卢子鹏康雁东北大学中荷生物医学与信息工程学院辽宁沈阳110169

基物质分解是双能CT重建的重要步骤,其中双物质分解是常用的分解模型之一,该模型的核心关键是计算分解系数投影.为了更快计算它,提出了基于误差反馈梯度下降的双能CT双物质分解算法和基于Armijo-Goldstein梯度下降的双能CT双物质分解算... 详细信息

基物质分解是双能CT重建的重要步骤,其中双物质分解是常用的分解模型之一,该模型的核心关键是计算分解系数投影.为了更快计算它,提出了基于误差反馈梯度下降的双能CT双物质分解算法和基于Armijo-Goldstein梯度下降的双能CT双物质分解算法.由于计算了梯度下降步长,这两种方法能快速迭代求解基物质分解系数投影.同时他们有效地解决了双能CT重建的非线性问题.仿真实验结果显示,与传统查表匹配法相比,这两种算法稳定收敛,计算速度快,重建精度高,对临床应用有重要的意义.在重建结果精度近似的情况下,基于Armijo-Goldstein梯度下降的算法采用不精确线性搜索步长,因此它的运行速度更快.

关键词：双能CT 双物质分解梯度下降图像重建计算步长

基于海上丝绸之路的外沙码头景观改造设计研究

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大观 2023年第12期 73-75页

作者：卢子菊肖鹏南宁学院

系统整理北海与海上丝绸之路相关历史联系和地域文化相关领域内的理论研究，归纳总结海上丝绸文化、地域文化在码头景观设计中的表达方法，从景观设计的主体、设计原则来阐述海上丝绸文化视角下的码头景观设计的理论依据。以北海市外沙... 详细信息

系统整理北海与海上丝绸之路相关历史联系和地域文化相关领域内的理论研究，归纳总结海上丝绸文化、地域文化在码头景观设计中的表达方法，从景观设计的主体、设计原则来阐述海上丝绸文化视角下的码头景观设计的理论依据。以北海市外沙码头风景区景观改造案例设计为基础，制定出行之有效的地域文化选择策略与方法，从本地自然环境、人文环境中发掘并选取北海有价值的地域文化内容，并将其合理地融入码头景观设计，展示出具有北海特色的地域码头景观，给城市发展以及人们的生产生活注入新的文化活力。

关键词：海上丝绸之路地域文化码头景观设计

好氧颗粒污泥中硫酸化多糖的生成、提取及表征

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3160-3166页

作者：魏子涵卢毅鹏高品东华大学环境科学与工程学院上海201620

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应... 详细信息

以厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在序批式活性污泥反应器(SBR)中驯化培养好氧颗粒污泥,通过好氧颗粒污泥胞外聚合物(EPS)提取和硫酸化多糖纯化方法的优化,探究好氧颗粒污泥SBR反应器中硫酸化多糖的生成变化.结果表明,好氧颗粒污泥SBR反应器运行效果稳定,对污水COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP的去除效果分别可达90%、97%、70%和93%以上.采用超声、水浴和碱处理的组合方法可有效地提取好氧颗粒污泥EPS和硫酸化多糖,经脱蛋白纯化后,硫酸化多糖可达56.6mg/g EPS,约为接种厌氧颗粒污泥中硫酸化多糖含量的1.4倍,表明好氧颗粒污泥有助于生成硫酸化多糖,为污水污泥有机质的高值转化和资源化提供了一种有效途径.

关键词：好氧颗粒污泥硫酸化多糖胞外聚合物污水资源化

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草莓和蓝莓镉积累特征分析

分子植物育种 2022年第19期20卷 6532-6540页

作者：张子木谢深喜卢晓鹏湖南农业大学园艺学院长沙410128 国家柑橘改良中心长沙分中心长沙410128

通过改变基质镉含量和灌溉水pH值的方法研究镉污染对草莓和蓝莓的影响,以期为土壤镉超标区域草莓与蓝莓安全栽培提供理论依据。研究结果表明,不同种类的果树镉富集特征不同,相同条件下蓝莓地上部分镉含量、富集系数和转运系数低于草莓... 详细信息

通过改变基质镉含量和灌溉水pH值的方法研究镉污染对草莓和蓝莓的影响,以期为土壤镉超标区域草莓与蓝莓安全栽培提供理论依据。研究结果表明,不同种类的果树镉富集特征不同,相同条件下蓝莓地上部分镉含量、富集系数和转运系数低于草莓。草莓与蓝莓各部位镉含量随基质中镉含量的上升而上升,不同镉浓度处理下体内镉含量均以根部最高,茎叶部分次之,果实最低。随处理pH值升高各组织部位镉含量先降后升,草莓中镉含量最低的处理是pH 5.5和pH 7.0,蓝莓中镉含量最低的是pH 4.0和pH 5.5。因此,草莓和蓝莓对基质镉含量敏感,较容易富集土壤镉而导致果实镉含量超标,蓝莓作为木本果树其根茎叶对镉富集能力较强;草莓和蓝莓富集基质镉的能力对pH敏感,较低的pH值更有利于作物镉富集。本研究结果为进一步比较研究草本和木本植物镉积累规律提供了科学依据,也为草莓蓝莓的安全栽培提供了参考。

关键词：镉草莓蓝莓镉积累特征

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大气色散导致的激光北斗单向授时偏差研究

光学学报 2023年

作者：邢子轩卢麟项鹏戴卫恒郑吉林徐荣陆军工程大学通信工程学院

为满足大多数位置不定用户高精度、机动灵活的授时需求，充分发挥空间激光授时的优势，本文提出了激光北斗单向授时体制下，大气色散导致的授时偏差的解算方法。分别利用国家气象数据中心的累月平均和每日实测气象数据进行大气折射率分... 详细信息

为满足大多数位置不定用户高精度、机动灵活的授时需求，充分发挥空间激光授时的优势，本文提出了激光北斗单向授时体制下，大气色散导致的授时偏差的解算方法。分别利用国家气象数据中心的累月平均和每日实测气象数据进行大气折射率分层建模，并以此为基础仿真研究大气色散导致的激光北斗四星对地单向授时偏差的波动范围。结果表明：在北斗中地球轨道条件下，大气色散导致的激光北斗单向授时偏差在几十纳秒量级，使用累月平均和每日实测气象数据建立的大气折射率分层模型计算得到的授时偏差整体差异在百皮秒量级，有望采用大气模型预测校消方法将大气色散导致的授时偏差降低到皮秒量级。

关键词：大气光学大气色散激光北斗单向授时偏差

基于投影匹配的双能计算机断层成像投影分解加速算法

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生物医学工程学杂志 2018年第3期35卷 376-383,389页

作者：侯晓文卢子鹏滕月阳孝大宇范晟昱杨超然刘瑜伽康雁东北大学中荷生物医学与信息工程学院影像系沈阳110169

双能计算机断层成像(CT)技术是CT成像领域未来重要的发展方向。双能CT重建算法主流的模型是基物质分解模型,算法的核心关键是求出基物质分解系数投影值。基于投影匹配的双能CT投影分解算法通过建立能谱查找表,使用最小二乘法进行匹配查... 详细信息

双能计算机断层成像(CT)技术是CT成像领域未来重要的发展方向。双能CT重建算法主流的模型是基物质分解模型,算法的核心关键是求出基物质分解系数投影值。基于投影匹配的双能CT投影分解算法通过建立能谱查找表,使用最小二乘法进行匹配查找得到分解系数投影值。但该方法由于查找表数据庞大,计算时间长,不利于临床的应用。本文在该方法的基础上,提出一种通过直线方程拟合和平面方程拟合查找表数据,快速计算分解系数投影值的改进算法。仿真实验证明,该算法在大幅提高计算速度的同时,也能稳定地收敛到正确的解。

关键词：双能计算机断层成像投影分解投影匹配加速算法

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形状记忆合金变截面梁的相变力学行为分析

吉林大学学报:理学版 2023年第5期61卷 1202-1210页

作者：杨静宁韦子丰卢镜宇王鹏兰州理工大学理学院兰州730050

为掌握形状记忆合金变截面梁在弯曲变形过程中的相变力学行为,基于弯曲变形理论,结合形状记忆合金的本构关系,推导出形状记忆合金变截面梁的非线性控制方程,用分阶段分步骤方法分析变截面梁的相变过程,研究变截面梁的机械载荷、拉压不... 详细信息

为掌握形状记忆合金变截面梁在弯曲变形过程中的相变力学行为,基于弯曲变形理论,结合形状记忆合金的本构关系,推导出形状记忆合金变截面梁的非线性控制方程,用分阶段分步骤方法分析变截面梁的相变过程,研究变截面梁的机械载荷、拉压不对称系数和变截面系数对中性轴位移、曲率和相边界的影响,并与有限元结果进行对比.结果表明:变截面系数对相边界和曲率的影响较大,其值越大,中性轴位移的最大值越小,各相边界位置越远离截面边缘;拉压不对称系数对中性轴位移最大值的影响比载荷和变截面系数更大,但对最大值出现的截面位置影响最小;拉压不对称系数对受压侧相边界比受拉侧的影响更大,拉压不对称系数越大,截面受压侧越易发生相变.

关键词：形状记忆合金有限元相边界变截面梁

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引来源头活水助力发展加速 001

引来源头活水助力发展加速